JP2019532512A - Apparatus and method for anisotropic DRIE etching using fluorine gas mixture - Google Patents
Apparatus and method for anisotropic DRIE etching using fluorine gas mixture Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019532512A JP2019532512A JP2019520534A JP2019520534A JP2019532512A JP 2019532512 A JP2019532512 A JP 2019532512A JP 2019520534 A JP2019520534 A JP 2019520534A JP 2019520534 A JP2019520534 A JP 2019520534A JP 2019532512 A JP2019532512 A JP 2019532512A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluorine
- etching
- gas mixture
- mhz
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 119
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 title claims abstract description 117
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 87
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 83
- 238000005530 etching Methods 0.000 title claims abstract description 75
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 69
- 238000000708 deep reactive-ion etching Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 138
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 50
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims abstract description 33
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 35
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 25
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 24
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 claims description 8
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 7
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052704 radon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- SYUHGPGVQRZVTB-UHFFFAOYSA-N radon atom Chemical compound [Rn] SYUHGPGVQRZVTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 3
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 description 67
- -1 fluorine ions Chemical class 0.000 description 14
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 11
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 11
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 9
- 238000009623 Bosch process Methods 0.000 description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 7
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 6
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 5
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 5
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 4
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 229910018503 SF6 Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N sulfur hexafluoride Chemical compound FS(F)(F)(F)(F)F SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229960000909 sulfur hexafluoride Drugs 0.000 description 3
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003631 wet chemical etching Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
- H01L21/30655—Plasma etching; Reactive-ion etching comprising alternated and repeated etching and passivation steps, e.g. Bosch process
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
- B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
- B81C1/00436—Shaping materials, i.e. techniques for structuring the substrate or the layers on the substrate
- B81C1/00555—Achieving a desired geometry, i.e. controlling etch rates, anisotropy or selectivity
- B81C1/00619—Forming high aspect ratio structures having deep steep walls
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32357—Generation remote from the workpiece, e.g. down-stream
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/3244—Gas supply means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/3244—Gas supply means
- H01J37/32449—Gas control, e.g. control of the gas flow
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3105—After-treatment
- H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
- H01L21/31105—Etching inorganic layers
- H01L21/31111—Etching inorganic layers by chemical means
- H01L21/31116—Etching inorganic layers by chemical means by dry-etching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
- H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
- H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
- B81C2201/00—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems
- B81C2201/01—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems in or on a substrate
- B81C2201/0101—Shaping material; Structuring the bulk substrate or layers on the substrate; Film patterning
- B81C2201/0111—Bulk micromachining
- B81C2201/0112—Bosch process
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
- H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
- H01J2237/334—Etching
- H01J2237/3341—Reactive etching
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Geometry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Micromachines (AREA)
Abstract
本発明は、エッチングステップとパッシベーションステップとを交互に続けて複数回行う深掘り反応性イオンエッチング(DRIE)を用いて基板(101)を異方的に構造化するためのエッチング方法に関する。本発明によると、25%よりも多く最大40%の割合のフッ素と、1%から50%の割合の窒素と、30%から最大60%の割合の希ガスとを備えるフッ素ガス混合物がエッチングに使用される。また、本発明は、そのようなフッ素ガス混合物の使用と、本発明のフッ素ガス混合物を用いて基板を(101、302)を構造化するための装置(300)にも関する。The present invention relates to an etching method for anisotropically structuring a substrate (101) using deep reactive ion etching (DRIE) in which etching steps and passivation steps are alternately performed a plurality of times. According to the present invention, a fluorine gas mixture comprising more than 25% fluorine at a rate of up to 40%, nitrogen at a rate of 1% to 50%, and a rare gas at a rate of 30% to a maximum of 60% is etched. used. The invention also relates to the use of such a fluorine gas mixture and to an apparatus (300) for structuring a substrate (101, 302) using the fluorine gas mixture of the invention.
Description
本発明は、請求項1の特徴を有するフッ素ガス混合物を用いた深掘り反応性イオンエッチング(DRIE,deep reactive‐ion etching)用の方法、請求項10の特徴を有する深掘り反応性イオンエッチング用のそのようなフッ素ガス混合物の使用、そして、請求項12の特徴を有する本発明のフッ素ガス混合物を用いた深掘り反応性イオンエッチング用の反応器を有する装置に関する。 The present invention is a method for deep reactive ion etching (DRIE) using a fluorine gas mixture having the features of claim 1 and for deep reactive ion etching having the features of claim 10. And a device having a reactor for deep reactive ion etching using the fluorine gas mixture of the present invention having the features of claim 12.
半導体素子やMEMS(Micro Electromechanical Structure,微小電気機械構造)システムを製造するためには、基板を構造化する。このために、多様なエッチングプロセスが使用され得る。湿式化学エッチング法や乾式エッチング法が知られているが、後者は化学的プロセスと物理的プロセスに分けられる。 In order to manufacture a semiconductor device or a MEMS (Micro Electromechanical Structure) system, a substrate is structured. Various etching processes can be used for this purpose. A wet chemical etching method and a dry etching method are known, and the latter is divided into a chemical process and a physical process.
化学的乾式エッチング(CDE,chemical dry etching)プロセスは、中性粒子/分子(通常はラジカル)と基板表面との間の化学反応を含み、これが基板の構造化をもたらす。ラジカルはプラズマ中で生成され、これが、化学的乾式エッチングが一般的にプラズマエッチング法と称される理由である。化学的乾式エッチングプロセスは、一般的に、極めて等方的なエッチング挙動を示す。 A chemical dry etching (CDE) process involves a chemical reaction between neutral particles / molecules (usually radicals) and the substrate surface, which results in the structuring of the substrate. Radicals are generated in the plasma, which is why chemical dry etching is commonly referred to as plasma etching. Chemical dry etching processes generally exhibit very isotropic etching behavior.
他方、物理的乾式エッチング法は、むしろ異方性のエッチングパターンを示す。この場合、基板表面は、イオン、電子又は光子との衝突によってエッチングされる。基板の構造化に含まれるプロセスは、スパッタリングに含まれるものと同様である。しかしながら、物理的乾式エッチング法は、一般的に、比較的遅いエッチング速度、更には低い物質選択性を有する。マスクが付随するエッチングが、丸みを帯びた縁をもたらす。また、イオンが物質深くに侵入するためには、エッチングに高エネルギーが必要とされる。従って、エッチングが表面で行われるだけではなくて、より深部の層も損傷する。他の欠点は、エッチングされた粒子が基板やマスク、又はマスクの縁に寄生的に堆積(再堆積)することである。 On the other hand, physical dry etching methods exhibit rather anisotropic etching patterns. In this case, the substrate surface is etched by collision with ions, electrons or photons. The processes involved in structuring the substrate are similar to those involved in sputtering. However, physical dry etching methods generally have a relatively slow etch rate and even a low material selectivity. Etching accompanied by a mask results in rounded edges. Moreover, high energy is required for etching in order for ions to penetrate deep into the material. Thus, not only is etching performed on the surface, but deeper layers are also damaged. Another disadvantage is that the etched particles are parasitically deposited (re-deposited) on the substrate, the mask, or the edge of the mask.
化学的乾式エッチングと物理的乾式エッチングの利点を組み合わせた二つの乾式エッチング方法の混合形式が、物理化学乾式エッチング法であり、一般的にはプラズマアシストエッチングと称される。一般的には、遊離体が、プラズマによって活性化又はラジカル化されて、次いで、イオン加速によって基板上に誘導される。物理化学乾式エッチング法の周知の代表例が、反応性イオンエッチング(RIE)と深掘り反応性イオンエッチング(DRIE)である。深掘り反応性イオンエッチング(DRIE)はボッシュプロセスとしても知られている。 A mixed form of two dry etching methods combining the advantages of chemical dry etching and physical dry etching is a physicochemical dry etching method, which is generally called plasma-assisted etching. In general, educts are activated or radicalized by plasma and then induced on the substrate by ion acceleration. Well-known representative examples of the physicochemical dry etching method are reactive ion etching (RIE) and deep reactive ion etching (DRIE). Deep reactive ion etching (DRIE) is also known as the Bosch process.
上記全てのエッチング法では、専用のガスやガス混合物がエッチングガスとして使用される。各エッチングガスは、各エッチング法専用である。特に、ガス混合物の場合、各ガス成分の僅か1%のずれで、選択されたエッチング法が最早実行可能ではなくなり得る。 In all the above etching methods, a dedicated gas or gas mixture is used as the etching gas. Each etching gas is dedicated to each etching method. In particular, in the case of gas mixtures, the selected etching method may no longer be feasible with a shift of only 1% of each gas component.
例えば、六フッ化硫黄SF6は、非常に良好で再現可能なプロセス制御を可能にするので、SF6が深掘り反応性イオンエッチング用のエッチングガスとして用いられる。また、六フッ化硫黄SF6は取り扱いが簡単で比較的無毒である。 For example, sulfur hexafluoride SF 6 is because it allows a very good and reproducible process control, SF 6 is used as an etching gas for deep reactive ion etching. In addition, sulfur hexafluoride SF 6 is easy to handle and relatively non-toxic.
しかしながら、六フッ化硫黄SF6は、環境にとって極めて有害なガスであり、そのGWP(Global Warming Potential,地球温暖化係数)の値は>22800であり、地球温暖化に大きく寄与する(「気候キラー」)。更に、連続操業において、エッチング設備は、多量の部分的に反応した硫黄化合物を反応器の真空ポンプラインに溜め込む。これは24時間操業においては望ましくなく、比較的高いメンテナンス費用に繋がる。 However, sulfur hexafluoride SF 6 is a gas extremely harmful to the environment, and its GWP (Global Warming Potential) value is> 22800, which greatly contributes to global warming (“climate killer” "). In addition, in continuous operation, the etching facility stores a large amount of partially reacted sulfur compounds in the reactor vacuum pump line. This is undesirable in 24 hour operation and leads to relatively high maintenance costs.
本発明の課題は、基板の異方性構造化用の深掘り反応性イオンエッチングを、その方法の特徴的なエッチング特性を維持しながら、より環境に優しくすることである。 An object of the present invention is to make deep reactive ion etching for anisotropic structuring of a substrate more environmentally friendly while maintaining the characteristic etching characteristics of the method.
本発明によると、この課題は、請求項1の特徴を有するエッチング方法によって解決される。 According to the invention, this problem is solved by an etching method having the features of claim 1.
本発明のエッチング方法は、エッチングステップとパッシベーションステップとを交互に続けて複数回行う深掘り反応性イオンエッチング(DRIE)を用いて基板を異方的に構造化することを備える。本発明によると、25%よりも多く最大40%の割合のフッ素(25%<F2≦40%)と、1%から50%の割合の窒素(1%≦N2≦50%)と、30%から最大60%の割合の希ガス(30%≦希ガス≦60%)とを有するフッ素ガス混合物がエッチングに使用される。本発明のフッ素ガス混合物のこの特別な組成は、従来用いられていたSF6を置き換えるのに非常に適している。本発明は、従来の知識によれば、F2フッ素ガス混合物は強力な等方性エッチング挙動を示し、つまり、フッ素含有分子(例えば、CF4、CHF3、C4F8等)とは対照的に、F2フッ素ガス混合物はナノメートル範囲で微細な構造、例えば半導体素子を実現するのには適しておらず、側壁に対して高い選択性(=生成される構造の極めて滑らかな側面)を有する純粋な反応性イオンエッチングがその目的で使用されているという事実に基づく。従って、F2フッ素ガス混合物はCVDシステムをクリーニングするためだけに用いられており、CVDシステムにF2フッ素ガス混合物が流し込まれ、等方性エッチング挙動が望まれる。フォトレジストマスクを用いて半導体素子やMEMS素子を微細構造化するのに用いられるほぼ全ての従来のプラズマシステムは、マスクに対する対応する選択性と、望ましくない「アンダーカット」(=エッチングされる層のアンダーエッチング)を防止するために、連続的な側壁パッシベーションとを常に必要とする。しかしながら、これは、通常、CHF3等のポリマー化ガスを用いてのみ可能である。この点に関して、F2ガス混合物は、その高いラジカル密度で、追加のポリマー化ガス無しでは、等方的なエッチングのみを行い、つまり、アンダーカットを生じさせて、異方性エッチング用には検討できないものであるので、F2ガス混合物はこの目的に使用不可能であるか、極めて限定的にのみ使用可能である。しかしながら、本発明に係るガス組成によると、従来の仮定に反して、基板を異方的に構造化するのにF2フッ素ガス混合物を使用することができる。 The etching method of the present invention comprises anisotropically structuring a substrate using deep reactive ion etching (DRIE) in which etching steps and passivation steps are alternately performed a plurality of times. According to the present invention, a proportion of fluorine of more than 25% and a maximum of 40% (25% <F 2 ≦ 40%), nitrogen of 1% to 50% (1% ≦ N 2 ≦ 50%), A fluorine gas mixture having a rare gas ratio (30% ≦ noble gas ≦ 60%) of 30% up to 60% is used for etching. This particular composition of the fluorine gas mixture of the invention is extremely suitable to replace SF 6 which has been used conventionally. The present invention shows that, according to prior knowledge, F 2 fluorine gas mixtures exhibit strong isotropic etching behavior, ie, contrast to fluorine-containing molecules (eg, CF 4 , CHF 3 , C 4 F 8 etc.). In particular, the F 2 fluorine gas mixture is not suitable for realizing a fine structure in the nanometer range, for example, a semiconductor device, and has high selectivity to the side wall (= very smooth side of the structure to be generated). Is based on the fact that pure reactive ion etching with Therefore, the F 2 fluorine gas mixture is used only for cleaning the CVD system, and the F 2 fluorine gas mixture is poured into the CVD system and an isotropic etching behavior is desired. Almost all conventional plasma systems used to microstructure semiconductor devices and MEMS devices using a photoresist mask have a corresponding selectivity to the mask and an undesirable “undercut” (= the layer to be etched). Continuous sidewall passivation is always required to prevent under-etching). However, this can be usually used a polymerization gas such CHF 3 alone. In this regard, the F 2 gas mixture, with its high radical density, performs only isotropic etching without additional polymerizing gas, ie undercuts, and is considered for anisotropic etching. As it is not possible, the F 2 gas mixture is not usable for this purpose or can only be used in a very limited way. However, according to the gas composition according to the present invention, contrary to conventional assumptions, an F 2 fluorine gas mixture can be used to anisotropically structure the substrate.
最初に述べたように、DRIEエッチング法では、僅か1%の範囲でのガス組成のずれで、エッチング速度、つまりは方法の実現可能性の顕著な変化に繋がり得る。実験を行ったところ、驚くべきことに、35%から最大40%の割合のフッ素と、1%から50%の割合の窒素と、30%から最大59%の割合の希ガスとを有するフッ素ガス混合物が、この組成の理論的な予測よりもエッチング速度及びプロセス制御に関して顕著に優れた結果をもたらすことが分かった。 As mentioned at the outset, in the DRIE etching method, a gas composition shift in the range of only 1% can lead to a significant change in the etching rate, ie the feasibility of the method. As a result of experiments, surprisingly, fluorine gas having 35% to a maximum of 40% fluorine, 1% to 50% nitrogen, and 30% to 59% rare gas. It has been found that the mixture gives significantly better results in terms of etch rate and process control than the theoretical prediction of this composition.
フッ素ガス混合物は、アルゴン、ネオン、クリプトン、ヘリウム、ラドン、及びキセノンから成る群のうちの希ガスを含むことが想定される。 It is envisioned that the fluorine gas mixture includes a noble gas from the group consisting of argon, neon, krypton, helium, radon, and xenon.
一実施形態によると、フッ素ガス混合物は希ガス成分としてアルゴンのみを備え得る。アルゴンをF2及びN2と組み合わせて用いると、本発明の方法を用いたエッチングにおいて特に良好な結果がもたらされることが示されている。 According to one embodiment, the fluorine gas mixture may comprise only argon as a noble gas component. The use of argon in combination with F 2 and N 2 has been shown to give particularly good results in etching using the method of the present invention.
他の実施形態によると、パッシベーションステップは、C4F6をプロセスガスとして用いることによって、基板上にパッシベーション層を適用することを含む。現状では、C4F8ポリマー化ガスが既存のDRIEプロセスにおけるパッシベーションに使用されている。しかしながら、このC4F8ポリマー化ガスは環境にとって極めて有害であり、そのGWP(地球温暖化係数)は8700である。他方、C4F6ポリマー化ガスははるかに環境に優しく、このプロセスガスのGWPは1である。従って、本発明でC4F8をC4F6に置き換えることは、本発明の課題、つまり、既存のDRIEプロセスをはるかに環境に優しくすることという課題を解決するのに更に寄与する。 According to another embodiment, the passivation step includes applying a passivation layer on the substrate by using C 4 F 6 as the process gas. Currently, C 4 F 8 polymerizing gas is used for passivation in existing DRIE processes. However, this C 4 F 8 polymerized gas is extremely harmful to the environment, and its GWP (Global Warming Potential) is 8700. On the other hand, C 4 F 6 polymerizing gas is much more environmentally friendly and the process gas has a GWP of 1. Thus, replacing C 4 F 8 with C 4 F 6 in the present invention further contributes to solving the problem of the present invention, that is, making the existing DRIE process much more environmentally friendly.
本発明の実施形態によると、特に、本方法は、高周波数直接(ダイレクト)プラズマ中に反応性イオンを発生させることを含む。所謂遠隔(リモート)プラズマとは対照的に、直接プラズマにおいては、そのプラズマはエッチング室中に直接発生する。高周波数直接プラズマは、3MHzから300GHzの励起周波数で発生するプラズマとして理解される。 In particular, according to embodiments of the present invention, the method includes generating reactive ions in a high frequency direct plasma. In direct plasma as opposed to so-called remote plasma, the plasma is generated directly in the etching chamber. High frequency direct plasma is understood as plasma generated at an excitation frequency of 3 MHz to 300 GHz.
ここで、本方法が、3MHzから30MHzの周波数範囲内の短波周波数帯の励起周波数で誘導結合又は容量結合された高周波数直接プラズマ中に反応性イオンを発生させることを含むことが想定される。好ましい高周波数範囲は、10MHzから15MHzに及ぶ。例えば、選択される周波数は13.56MHzである。 Here, it is envisaged that the method includes generating reactive ions in a high frequency direct plasma inductively or capacitively coupled with an excitation frequency in a short wave frequency band in the frequency range of 3 MHz to 30 MHz. The preferred high frequency range ranges from 10 MHz to 15 MHz. For example, the selected frequency is 13.56 MHz.
本発明の更なる実施形態によると、本方法は、0.3GHzから3GHzの周波数範囲内のマイクロ波周波数帯の励起周波数で高周波数プラズマ中に反応性イオンを発生させることを含む。好ましい高周波数範囲は2GHzから3Ghzに及ぶ。例えば、選択される周波数は2.45GHzである。SF6をエッチングガスとして用いる既存のDRIEプロセスでは、マイクロ波励起は使用されない。何故ならば、例えば2.5GHzでのマイクロ波励起はSF6等の重いガスには適しておらず、SF6をFラジカルに分解するのに必要な高周波数パワーは極めて複雑で不十分な方法でしか結合されないものとなり得るからである。F2フッ素ガス混合物をエッチングガスとして使用する本発明と組み合わせると、マイクロ波励起の使用が相乗効果的に極めて興味深いものとなる。フッ素ガス混合物は、上記と比較して三分の一のパワー密度で既にフッ素ラジカルに分解するので、マイクロ波励起でも高いフッ素ラジカル密度を可能にする。従って、マイクロ波プラズマは、比較的低いエネルギー入力で非常に高いラジカル密度を生じさせて、特にフッ素ガス混合物を用いる際に顕著に高いFラジカル密度をもたらす。 According to a further embodiment of the present invention, the method includes generating reactive ions in a high frequency plasma with an excitation frequency in a microwave frequency band within a frequency range of 0.3 GHz to 3 GHz. The preferred high frequency range ranges from 2 GHz to 3 Ghz. For example, the selected frequency is 2.45 GHz. In existing DRIE processes using SF 6 as the etching gas, microwave excitation is not used. Because, for example, a microwave excitation at 2.5GHz is not suitable for a heavy gas which like SF 6, high frequency power necessary to decompose SF 6 in F radicals is very complex and inadequate way This is because it can be combined only with. In combination with the present invention using an F 2 fluorine gas mixture as the etching gas, the use of microwave excitation is synergistically very interesting. The fluorine gas mixture is already decomposed into fluorine radicals at a power density that is one-third that of the above, thus enabling a high fluorine radical density even with microwave excitation. Thus, microwave plasma produces very high radical densities at relatively low energy inputs, particularly when using fluorine gas mixtures, resulting in significantly higher F radical densities.
マイクロ波励起を用いてシリコン基板(直径200〜300mm)にわたって十分良好なエッチング均一性を得るために、更なる実施形態では、規則的で平坦に配置された複数の個別制御されるマイクロ波結合源を用い、最大周波数パワー制御によってアブレーション速度のマスク均一性又はシリコン均一性を最適化することができる。 In order to obtain sufficiently good etch uniformity across a silicon substrate (diameter 200-300 mm) using microwave excitation, in a further embodiment, a plurality of individually controlled microwave coupling sources arranged regularly and flatly. And mask frequency or silicon uniformity of the ablation rate can be optimized by maximum frequency power control.
更なる実施形態によると、本発明の方法は、反応性フッ素イオンとフッ素ラジカルとを発生させることを含み、第一期間中ではフッ素ラジカルよりも多くの反応性フッ素イオンを発生させ、後続の第二期間中では反応性フッ素イオンよりも多くのフッ素ラジカルを発生させる。反応性フッ素イオンはパッシベーション層又はポリマー化層を突き破るために必要とされる。他方、ラジカルは、構造化される基板を高い選択性でエッチングする。従って、本発明によると、まずは、反応性フッ素イオンをエッチングステップの初めに発生させ(例えば0.5秒)、次いで、以前のパッシベーションステップで適用されたパッシベーション層を突き破るために基板上に向ける。次いで、フッ素ラジカルを発生させ、露出された基板上に誘導して、基板をエッチング又は構造化する。例えば、特定の時間ウィンドウでのラジカルと反応性イオンとの発生は、プラズマ源に接続された制御器を用いて実現可能であり、その制御器は、プラズマ源が異なる時点においてプラズマ内のフッ素ラジカルとフッ素イオンの割合の異なる分布を生じさせるようにプラズマ源を制御するように構成される。 According to a further embodiment, the method of the invention comprises generating reactive fluorine ions and fluorine radicals, generating more reactive fluorine ions than fluorine radicals during a first period, During two periods, more fluorine radicals are generated than reactive fluorine ions. Reactive fluorine ions are required to penetrate the passivation layer or polymerized layer. On the other hand, radicals etch the substrate to be structured with high selectivity. Thus, according to the present invention, reactive fluorine ions are first generated at the beginning of the etching step (eg, 0.5 seconds) and then directed onto the substrate to break through the passivation layer applied in the previous passivation step. Fluorine radicals are then generated and directed onto the exposed substrate to etch or structure the substrate. For example, the generation of radicals and reactive ions in a particular time window can be achieved using a controller connected to the plasma source, which can be used to generate fluorine radicals in the plasma at different points in time. And the plasma source are configured to produce different distributions of the proportion of fluorine ions.
本発明の更なる態様は、エッチングステップとパッシベーションステップとを交互に続けて複数回行う深掘り反応性イオンエッチング(DRIE)を用いて基板を異方的に構造化するためのフッ素ガス混合物の使用であり、そのフッ素ガス混合物は、25%よりも多く最大40%の割合のフッ素(25%<F2≦40%)と、1%から50%の割合の窒素(1%≦N2≦50%)と、30%から最大60%の割合の希ガス(30%≦希ガス≦60%)とを有する。 A further aspect of the invention is the use of a fluorine gas mixture for anisotropically structuring a substrate using deep reactive ion etching (DRIE) in which etching steps and passivation steps are alternately performed a plurality of times. And the fluorine gas mixture is more than 25% up to 40% fluorine (25% <F 2 ≦ 40%) and 1% to 50% nitrogen (1% ≦ N 2 ≦ 50). %) And a noble gas (30% ≦ noble gas ≦ 60%) in a ratio of 30% to a maximum of 60%.
本発明の更なる態様は、エッチングステップとパッシベーションステップとを交互に続けて複数回行う深掘り反応性イオンエッチング(DRIE)を用いて基板を異方的に構造化するための反応器と、反応器中にエッチングガスを供給するためのガス流入口とを備える装置に関し、そのエッチングガスとしては、25%よりも多く最大40%の割合のフッ素(25%<F2≦40%)と、1%から50%の割合の窒素(1%≦N2≦50%)と、30%から最大60%の割合の希ガス(30%≦希ガス≦60%)とを有するフッ素ガス混合物が使用される。 A further aspect of the invention comprises a reactor for anisotropically structuring a substrate using deep reactive ion etching (DRIE), in which etching steps and passivation steps are alternately performed a plurality of times, and a reaction The apparatus includes a gas inlet for supplying an etching gas into the vessel, and the etching gas includes fluorine at a ratio of more than 25% and a maximum of 40% (25% <F 2 ≦ 40%), 1 Fluorine gas mixture having a nitrogen to 1% ratio of 50% to 1% (1% ≦ N 2 ≦ 50%) and a rare gas ratio of 30% to a maximum of 60% (30% ≦ noble gas ≦ 60%) is used. The
本発明の実施形態を以下で説明し、また図面に例示する。 Embodiments of the invention are described below and illustrated in the drawings.
図1は、本発明のDRIEプロセスを用いて構造化された基板101のエッチングパターンを概略的に示す。DRIEプロセスは一般的にボッシュプロセスとも称される。
FIG. 1 schematically illustrates an etching pattern of a
ボッシュプロセスの特異性は、等方性Siエッチングと等方性ポリマー化との間で規則的に変わり、Siエッチングステップ毎に、主に各Siエッチングステップの開始時において比較的小さな異方性を要することである。各エッチングステップは等方的なものとなり得るが、基板101にエッチングされる構造104は、交互のエッチングステップとポリマー化ステップに起因して高い異方性を示す。
The specificity of the Bosch process varies regularly between isotropic Si etching and isotropic polymerisation, with a relatively small anisotropy at each Si etching step, mainly at the beginning of each Si etching step. It is necessary. Although each etching step can be isotropic, the
図1に例示的に示されるシリコン基板101は、パッシベーション層(例えば、酸化物)102も有する。上述の繰り返しのパッシベーションステップも、基板101上に更なるパッシベーション層又はポリマー層103をもたらす。また、このポリマー層103も、キャビティ104内で底部パッシベーション及び側壁パッシベーションをもたらす。
The
ボッシュプロセスは、シリコン基板101内に深い溝、キャビティ、又はTSV(シリコン貫通ビア,through silicon via)104を生成するために反応性イオンエッチングとポリマー堆積とを組み合わせて交互に繰り返す。現状では、従来技術に係るボッシュプロセスでは、C4F8ガスがポリマー堆積に用いられ、SF6エッチングガスが実際のSiエッチングに用いられる。
The Bosch process alternates with a combination of reactive ion etching and polymer deposition to produce deep trenches, cavities, or TSVs (Through Silicon Vias) 104 in the
従来のボッシュプロセスは本質的に以下の三つのプロセスステップから成る:
(a)Fラジカル(SF6から形成される)を用いた等方性化学的エッチング;
(b)C4F8ガスを用いた、等方性でバイアスRF無しでの表面のパッシベーション;
(c)加速イオンを用いた底部パッシベーションの除去(物理的エッチング)。
The traditional Bosch process consists essentially of the following three process steps:
(A) Isotropic chemical etching using F radicals (formed from SF 6 );
(B) Surface passivation with C 4 F 8 gas without isotropic RF bias;
(C) Removal of bottom passivation using accelerated ions (physical etching).
従来技術で用いられるエッチング室は全て、所謂誘導結合プラズマ励起を13.56MHzの周波数で用いるものであり、これと同時に適用される13.56MHz又は400kHzの周波数での追加のプラズマ源と対にして、カソードを介して所謂DCバイアス又は加速電圧を発生させる。 All etching chambers used in the prior art use so-called inductively coupled plasma excitation at a frequency of 13.56 MHz, paired with an additional plasma source at a frequency of 13.56 MHz or 400 kHz applied at the same time. A so-called DC bias or acceleration voltage is generated through the cathode.
反応器の頂部において誘導結合されたプラズマが、比較的高密度で方向性の無いフッ素イオン及びフッ素ラジカルを生じさせて、生じた高いラジカル密度に主に起因して、等方的にシリコンを90%エッチングする。重ね合わされた第二のプラズマ源が、ウェーハ表面に向けて垂直にSFxイオンを加速させて、誘導源とは独立して制御されて、異方性のエッチング部を生じさせる。 The inductively coupled plasma at the top of the reactor produces relatively dense and non-directed fluorine ions and fluorine radicals, and isotropically silicon is mainly caused by the high radical density produced. % Etch. A superimposed second plasma source accelerates SF x ions perpendicularly toward the wafer surface and is controlled independently of the induction source to produce an anisotropic etch.
異方性エッチング部は、生成される溝104の底部に予め堆積していたテフロン(登録商標)状のポリマー薄層102を突き破るためだけに必要とされる(ポリマーが溝104の側壁に保持されて、アンダーカットを防止することによって、フッ素ラジカルによる次の等方性Siエッチングを可能にする)。
The anisotropic etch is only needed to break through the thin Teflon-
ポリマー化は、バイアスRF無しで誘導結合された13.56MHzのパワーを適用することのみによって、C4F8プラズマを点火して、PTFE状の薄層を「堆積」させることによって得られる。 Polymerization is obtained by igniting a C 4 F 8 plasma and “depositing” a thin layer of PTFE by only applying 13.56 MHz power inductively coupled without bias RF.
従来のボッシュプロセスで用いられるSF6エッチングガスは、環境にとって極めて有害なガスであり、そのGWP(地球温暖化係数)の値は>22800であり、地球温暖化に大きく寄与する(「気候キラー」)。更に、エッチング設備の連続操業中に、多量の部分的に反応した硫黄化合物が反応器の真空ポンプラインに蓄積する。これは24時間操業においては望ましくなく、比較的高いメンテナンス費用につながる。 The SF 6 etching gas used in the conventional Bosch process is extremely harmful to the environment, and its GWP (global warming potential) value is> 22800, which greatly contributes to global warming ("climate killer") ). In addition, during the continuous operation of the etching facility, large amounts of partially reacted sulfur compounds accumulate in the reactor vacuum pump line. This is undesirable in 24-hour operation and leads to relatively high maintenance costs.
従って、本発明は、特に、基板(例えば、バルクシリコン)101にリソグラフィで画定される深掘り構造104を、20:1を超えるアスペクト比(アスペクト比=深さ・対・トレンチ幅)で生じさせることを可能にするように、ボッシュプロセスで従来用いられていたSF6エッチングガスをフッ素ガス混合物に置き換えることを提案する。
Thus, the present invention specifically produces a lithographically defined
本発明によると、フッ素ガス混合物は、25%よりも多くて最大40%の割合のフッ素(25%<F2≦40%)と、1%から50%の割合の窒素(1%≦N2≦50%)と、30%から最大60%の希ガス(30%≦希ガス≦60%)とを含む。好ましくは希ガスとしてアルゴンが用いられる。 According to the present invention, the fluorine gas mixture comprises more than 25% and up to 40% fluorine (25% <F 2 ≦ 40%) and 1% to 50% nitrogen (1% ≦ N 2 ≦ 50%) and 30% to a maximum of 60% noble gas (30% ≦ noble gas ≦ 60%). Argon is preferably used as a rare gas.
35%から最大40%のフッ素と、1%から最大50%の窒素と、30%から最大59%の希ガスとを含むフッ素ガス混合物を用いると、特に良好な結果を得ることができる。 Particularly good results can be obtained with a fluorine gas mixture comprising 35% up to 40% fluorine, 1% up to 50% nitrogen and 30% up to 59% noble gas.
また、フッ素ガス混合物は、必要とされる選択性と異方性エッチングの割合を最適化するために、特許請求されている上下限内の濃度のF2/希ガス(He、Ar、ネオン、クリプトン、キセノン)/N2から成るものともなり得る。 Also, the fluorine gas mixture can be used to optimize the required selectivity and anisotropic etch rate, with the concentration of F 2 / noble gas (He, Ar, Neon, Krypton, xenon) / N 2 .
現状では、フッ素ガス混合物は、非常に高い等方性を有するものとして知られており、つまり、フッ素ガス混合物は大部分は方向性無くエッチングを行う。従って、フッ素ガス混合物は、例えば、CVD室のクリーニング用のクリーニングガスにとても適している。フッ素ガス混合物はCVD室に流れ込み、室の大部分にわたって分布して等方性エッチングを行い、室壁から残留物を除去する。つまり、この高い等方性はクリーニングにとって望ましいものである。しかしながら、一般の専門知識によれば、フッ素ガス混合物は、その高い等方性のために、基板の指向性構造化には適していないものである。 At present, the fluorine gas mixture is known to have very high isotropic properties, that is, the fluorine gas mixture is mostly etched without directionality. Therefore, the fluorine gas mixture is very suitable as a cleaning gas for cleaning a CVD chamber, for example. The fluorine gas mixture flows into the CVD chamber and is distributed over most of the chamber to perform isotropic etching and remove residues from the chamber walls. That is, this high isotropy is desirable for cleaning. However, according to general expertise, fluorine gas mixtures are not suitable for directional structuring of substrates due to their high isotropy.
F2ガス混合物が例えばCVD反応器壁上のガラス層やアモルファスシリコン層の全面除去に用いられるCVDクリーニングプラズマとは対照的に、本発明は、従来専ら用いられてきたSF6ガスを環境上の理由で置き換えるのと同時に、エッチング室及び真空部品の寿命を、それらに干渉する硫黄堆積が生じ得ないようにすることで延ばすことができるという上記目的でF2ガス混合物を構造化及び基板(例えば、シリコンウェーハ)用に初めて使用することを説明する。 In contrast to the CVD cleaning plasma, where the F 2 gas mixture is used, for example, to remove the entire glass layer or amorphous silicon layer on the CVD reactor wall, the present invention uses SF 6 gas that has been used exclusively in the environment. At the same time as replacing for reasons, the F 2 gas mixture can be structured and substrate (eg, for example) with the above objective that the lifetime of the etch chamber and vacuum components can be extended by preventing the sulfur deposition from interfering with them. The first use for a silicon wafer will be explained.
フォトマスクで構造化されたシリコンのDRIEエッチングにおいてSF6を環境に優しいF2ガス混合物で置き換えるには、フッ素ガス混合物がチャンバ室に流れ込むように方向性無く室内に誘導されるというCVDクリーニングプロセスと比べて異なる技術的方法も必要とされる。この点は別にして、CVDクリーニングプロセスで用いられるフッ素ガス混合物の各ガス成分の組成(パーセンテージ分布)は、本発明に係るフッ素ガス混合物の組成とは異なる。フッ素ガス混合物の場合、一種類の混合成分の僅か1%のずれで、所望の方法が最早機能しなくなり得ることに留意されたい。 To replace SF 6 with an environmentally friendly F 2 gas mixture in DRIE etching of silicon structured with a photomask, a CVD cleaning process in which the fluorine gas mixture is directed into the chamber chamber without direction so that it flows into the chamber chamber; Different technical methods are also required. Apart from this point, the composition (percentage distribution) of each gas component of the fluorine gas mixture used in the CVD cleaning process is different from the composition of the fluorine gas mixture according to the present invention. It should be noted that in the case of a fluorine gas mixture, the desired method can no longer function with a deviation of only 1% of one type of mixing component.
DRIEエッチングでは、実際のSiエッチングを行うことができるようにするためには、テフロン(登録商標)状のポリマー層に対して必要とされる選択性と、その層を突き破る際の最小の異方性とを示すようにしなければならないので、F2ガス混合物にN2と希ガス(例えば、比較的重い原子としてアルゴン)を加えることが、予めポリマー化された溝底部に繰り返し開口を設けるのに必要とされるスパッタエネルギーを得ることができるようにするための新たな解決策となる。 In DRIE etching, in order to be able to perform actual Si etching, the selectivity required for a Teflon-like polymer layer and the minimum anisotropy when breaking through the layer are required. The addition of N 2 and a noble gas (eg, argon as a relatively heavy atom) to the F 2 gas mixture to repeatedly open the prepolymerized groove bottom. This is a new solution to be able to obtain the required sputtering energy.
100%のF2の代わりにF2ガス混合物を使用することは、100%のF2が自然発火性であり高反応性であるために、安全上の理由にとって有利である。また、100%のF2では、Siガラスや窒化シリコン、フォトレジスト等の従来のマスキング層に対して必要なシリコンの選択性が得られず、これが、フッ素ガス混合物が反応性イオンエッチングにおいて用いられてこなかった他の理由である。 The use of F 2 gas mixture, instead of 100% F 2, to 100% of F 2 are are highly reactive and pyrophoric, it is advantageous for safety reasons. Also, 100% F 2 does not provide the silicon selectivity required for conventional masking layers such as Si glass, silicon nitride, photoresist, etc. This is because a fluorine gas mixture is used in reactive ion etching. This is another reason that did not come.
本発明の方法は、従来の誘導結合プラズマ(例えば、13.56MHzでのプラズマ)において、又はマイクロ波プラズマ(例えば、2.45GHzでのプラズマ)を用いて実現可能である。 The method of the present invention can be implemented in conventional inductively coupled plasma (eg, plasma at 13.56 MHz) or using microwave plasma (eg, plasma at 2.45 GHz).
本発明のフッ素ガス混合物をマイクロ波プラズマと組み合わせて用いることには多くの利点がある。 There are many advantages to using the fluorine gas mixture of the present invention in combination with microwave plasma.
例えば、マイクロ波プラズマは、比較的低い使用エネルギーで非常に高いラジカル密度を生じさせて、特にフッ素ガス混合物が用いられる際には、低周波数で励起されるプラズマと比較して顕著に高いフッ素ラジカル密度をもたらす。 For example, microwave plasmas produce very high radical densities at relatively low operating energy, especially when fluorine gas mixtures are used, significantly higher fluorine radicals compared to plasmas excited at low frequencies. Bring density.
F2ラジカルの形成にマイクロ波を用いる場合には追加の整合ユニット(電気機械的な高周波数調整ユニット)が必要とされないので、本発明の装置の利点として、誘導結合プラズマ(例えば、13.56MHz)で現状は用いられているプロセス室よりも信頼性高く構築可能である点が挙げられる。 As an advantage of the apparatus of the present invention, an inductively coupled plasma (eg, 13.56 MHz) is not required when using microwaves to form F 2 radicals, since no additional matching unit (electromechanical high frequency tuning unit) is required. ), It can be constructed more reliably than the process chamber currently used.
C4F8ポリマー化ガスは引き続き使用可能である。しかしながら、パッシベーション用のC4F8と、従来技術のエッチング用のSF6エッチングガスとは、環境にとって極めて有害である。従って、本発明によると、C4F8とSF6に対して可能な代替物としてC4F6やSF4とを使用することが考えられる。C4F8(C4F8のGWP=8700)と比較して、C4F6は僅か1のGWPを有する(C4F6のGWP=1)。 C 4 F 8 polymerizing gas can still be used. However, C 4 F 8 for passivation and SF 6 etching gas for prior art etching are extremely harmful to the environment. Thus, according to the present invention, it is conceivable to use C 4 F 6 and SF 4 as possible alternatives to C 4 F 8 and SF 6 . Compared to C 4 F 8 (C 4 F 8 GWP = 8700), C 4 F 6 has only 1 GWP (C 4 F 6 GWP = 1).
隣同士に複数配置されたセラミック導波路のセラミック表面に結合される最新設計のマイクロ波源のみが、均一なSi除去を得るためにウェーハ表面全体にわたって必要とされる平坦で均一に分布したラジカル密度を生じさせる。 Only the latest design microwave source coupled to the ceramic surface of multiple adjacent ceramic waveguides has the flat and evenly distributed radical density required across the wafer surface to obtain uniform Si removal. Cause it to occur.
マトリクス状に規則的に分布して配置された複数の個別に制御可能なマイクロ波源を組み合わせるというより複雑な方法で、200mmから300mmの直径範囲内のシリコン基板の達成可能な均一性の更なる最適化が可能となる。結合素子毎の個別に制御可能なマイクロ波パワーの適用は、可能な限り均一なエッチングアブレーションを得るために、エッチング室にわたって分布するイオンエネルギーと、エッチング室にわたって分布するラジカル密度とを反応器の全面にわたって非常に正確に適用することを可能にする。 Further optimization of the achievable uniformity of silicon substrates in the diameter range of 200 mm to 300 mm in a more complex way of combining a plurality of individually controllable microwave sources arranged in a matrix and regularly distributed Can be realized. The application of individually controllable microwave power for each coupling element allows the ion energy distributed across the etching chamber and the radical density distributed across the etching chamber to be measured across the reactor in order to obtain as uniform etch ablation as possible. Over which it can be applied very accurately.
13.56MHz又は400kHzの第二RF発生器は、それぞれカソード又はウェーハ表面に向かってポリマー開口部において調整可能で精密に制御可能なイオン加速(スパッタエッチングステップ)を生じさせることができるようにするためだけに必要とされる。本発明のフッ素ガス混合物は、極めて簡単に分解可能なものであって、SF6に匹敵するフッ素ラジカル密度、つまりは高いSiエッチング速度を生じさせるのに比較的低いRFパワーしか必要としない。 To allow a 13.56 MHz or 400 kHz second RF generator to produce tunable and precisely controllable ion acceleration (sputter etch step) at the polymer opening towards the cathode or wafer surface, respectively. Only needed. The fluorine gas mixture of the present invention is very easily decomposable and requires relatively low RF power to produce a fluorine radical density comparable to SF 6 , ie, a high Si etch rate.
本発明の方法では、有利には、フッ素イオンがパッシベーション層又はポリマー化層103を突き破るのに利用可能であり、フッ素ラジカルが基板101を構造化するために望まれる(パッシベーション層又はポリマー仮層103を突き破った後に)。
In the method of the present invention, fluorine ions are advantageously available for breaking through the passivation layer or polymerized
従って、本発明の実施形態によると、本発明の方法は、反応性フッ素イオンとフッ素ラジカルとを発生させることを含み、第一期間中にフッ素ラジカルよりも多くの反応性フッ素イオンを発生させ、後続の第二期間中に反応性フッ素イオンよりも多くのフッ素ラジカルを発生させる。 Thus, according to embodiments of the present invention, the method of the present invention includes generating reactive fluorine ions and fluorine radicals, generating more reactive fluorine ions than fluorine radicals during the first period, More fluorine radicals are generated than reactive fluorine ions during the subsequent second period.
反応性フッ素イオンは、パッシベーション層又はポリマー化層103を突き破るのに必要とされる。他方、フッ素ラジカルは、構造化される基板を高選択性でエッチングする。従って、本発明によると、まず、反応性フッ素イオンをエッチングステップの初め(例えば、0.5秒にわたって)に発生させ、次いで、基板101上に向けて、以前のパッシベーションステップにおいて適用されたパッシベーション層又はポリマー化層103を突き破る。次いで、フッ素ラジカルを発生させ、露出された基板101上に誘導して、基板101をエッチング又は構造化する。
Reactive fluorine ions are required to penetrate the passivation layer or polymerized
例えば、特定の時間ウィンドウ内におけるラジカルと反応性イオンの発生は、プラズマ源に接続された制御器を用いて実現可能であり、その制御器は、プラズマ源が異なる時点においてプラズマ内のフッ素ラジカルとフッ素イオンの割合の異なる分布を生じさせるようにプラズマ源を制御するように構成される。 For example, the generation of radicals and reactive ions within a specific time window can be achieved using a controller connected to the plasma source, which can be combined with fluorine radicals in the plasma at different points in time. It is configured to control the plasma source to produce different distributions of the proportion of fluorine ions.
例えば、制御器は、時間に応じてプラズマを発生させるための励起周波数を増大させるように構成され得る。マイクロ波周波数範囲未満の高周波数、つまり、略30MHzから300MHzの周波数では、ラジカルと反応性イオンとの両方がプラズマ中に形成される。マイクロ波周波数範囲内の周波数、つまり、略0.3GHzから3GHzの周波数では、イオンは最早伴わないものとなり得て、ほぼラジカルのみがプラズマ中に形成される。 For example, the controller can be configured to increase the excitation frequency for generating plasma as a function of time. At high frequencies below the microwave frequency range, i.e., frequencies from approximately 30 MHz to 300 MHz, both radicals and reactive ions are formed in the plasma. At frequencies in the microwave frequency range, i.e., frequencies of approximately 0.3 GHz to 3 GHz, ions can no longer accompany and only radicals are formed in the plasma.
従って、制御器は、第一期間中において第一励起周波数でプラズマを発生させ、第二期間中において第二励起周波数でプラズマを発生させ、第一励起周波数は第二励起周波数よりも低く、第一励起周波数は好ましくはマイクロ波周波数範囲未満、つまりは、略30MHzから300MHzであり、第二励起周波数は、0.3GHzから3GHzのマイクロ波周波数範囲内にある。 Accordingly, the controller generates plasma at the first excitation frequency during the first period, generates plasma at the second excitation frequency during the second period, and the first excitation frequency is lower than the second excitation frequency, One excitation frequency is preferably less than the microwave frequency range, i.e., approximately 30 MHz to 300 MHz, and the second excitation frequency is in the microwave frequency range of 0.3 GHz to 3 GHz.
図2は、従来技術に係る深掘り反応性イオンエッチング用の従来のプラズマシステム200を示す。プラズマシステム200は、構造化される基板202を含むプロセス室201を備える。また、プラズマシステム200は、プラズマ源203を備えた室を備え、その中に、ガス流入口205を介してSF6がプロセスガス204として導入可能である。プロセスガス204(ここでは、SF6)は、上流の質量流量制御器206を介してプラズマ源203に誘導される。
FIG. 2 shows a
高い安全性の要求を満たすことができるように本発明のフッ素ガス混合物を使用するためには、図2に示されるような従来用いられているプラズマシステムを修正しなければならず、又は、新たな反応器を設計しなければならず、F2ガス混合物は有毒で高腐食性であるため、本発明に係るフッ素ガス混合物を安全上の懸念無く使用できるようにする。 In order to use the fluorine gas mixture of the present invention so that high safety requirements can be met, the conventionally used plasma system as shown in FIG. 2 must be modified or new Reactors must be designed and the F 2 gas mixture is toxic and highly corrosive, so that the fluorine gas mixture according to the present invention can be used without safety concerns.
従って、図3に示されるように、質量流量制御器306(MFC,mass flow controller,マスフローコントローラ)用の吸引装置307を有するプラズマシステム300が提案され、その質量流量制御器306が、本発明のフッ素ガス混合物304をプロセス室又は真空室301内に運ぶ。
Accordingly, as shown in FIG. 3, a
図3は、深掘り反応性イオンエッチング用の本発明のプラズマシステム300を示す。プラズマシステム300は、構造化される基板302を含むプラズマ室301を備える。更に、プラズマシステム300は、プラズマ源303を有する室を備える。従来技術(図2)と比較して、プロセスガス304として使用される本発明のフッ素ガス混合物は、ガス流入口305を介して本発明のプラズマ室300内に誘導される。フッ素ガス混合物は、上流の質量流量制御器306を介してプラズマ源303に誘導され、その質量流量制御器306には、上述の吸引装置307が追加的に設けられる。
FIG. 3 shows a
両プラズマシステム200、300は、構造化される基板202、302が電極208、308上に配置され、その基板にイオン又はガス流209、309が向けられる(高異方性)という点において共通している。また、両プラズマシステム200、300は真空ポンプ用の接続部210、310を有する。
Both
300 プラズマシステム
301 プラズマ室
302 基板
303 プラズマ源
304 プロセスガス
305 ガス流入口
306 質量流量制御器
307 吸引装置
308 電極
309 イオン又はガス流
310 接続部
300
両プラズマシステム200、300は、構造化される基板202、302が電極208、308上に配置され、その基板にイオン又はガス流209、309が向けられる(高異方性)という点において共通している。また、両プラズマシステム200、300は真空ポンプ用の接続部210、310を有する。
以下、本発明の追加の実施形態及び態様について説明するが、これらは個別に使用可能であり、又は本願に記載のいずれかの特徴、機能、詳細と組み合わせて使用可能である。
第一態様によると、エッチング方法は、エッチングステップとパッシベーションステップとを交互に続けて複数回行う深掘り反応性イオンエッチング(DRIE)を用いて基板101、302を異方的に構造化することを備え、25%よりも多く最大40%の割合のフッ素と、1%から50%の割合の窒素と、30%から最大60%の割合の希ガスとを備えるフッ素ガス混合物がエッチングに使用される、
第一態様を参照する第二態様によると、フッ素ガス混合物は、35%から最大40%の割合のフッ素と、1%から50%の割合の窒素と、30%から最大59%の割合の希ガスとを備える。
第一態様又は第二態様を参照する第三態様によると、フッ素ガス混合物は、アルゴン、ネオン、クリプトン、ヘリウム、ラドン、及びキセノンから成る群のうちの希ガスを備える。
第一態様又は第二態様を参照する第四態様によると、フッ素ガス混合物が希ガス成分としてアルゴンを備える。
第一態様から第四態様を参照する第五態様によると、パッシベーションステップは、プロセスガスとしてSF 4 又はC 4 F 6 を用いて基板101、302上にパッシベーション層を適用することを含む。
第一態様から第五態様を参照する第六態様によると、本方法は、高周波数直接プラズマ中に反応イオンを発生させることを含む。
第六態様を参照する第七態様によると、本方法は、3MHzから30MHzの周波数範囲内、好ましくは13MHzから15MHzの範囲内、特に好ましくは13.5MHzから13.6MHzの範囲内の短波周波数帯の励起周波数で誘導結合又は容量結合された高周波数直接プラズマ中に反応性イオンを発生させることを含む。
第一態様から第六態様を参照する第八態様によると、本方法は、0.3GHzから3GHzの周波数範囲内、好ましくは0.8GHzから2.6GHzの周波数範囲内、特に好ましくは2.45GHzの周波数のマイクロ波周波数帯の励起周波数で高周波数プラズマ中に反応性イオンを発生させることを含む。
第一態様から第八態様を参照する第九態様によると、本方法は、反応性イオンとラジカルとを発生させることを含み、第一期間中においてはラジカルよりも多くの反応性イオンを発生させ、後続の第二期間中においては反応性イオンよりも多くのラジカルを発生させる。
第十態様は、エッチングステップとパッシベーションステップとを交互に続けて複数回行う深掘り反応性イオンエッチング(DRIE)を用いて基板101、302を異方的に構造化するためのフッ素ガス混合物の使用に関し、そのフッ素ガス混合物は、25%よりも多く最大40%の割合のフッ素と、1%から50%の割合の窒素と、30%から最大60%の割合の希ガスとを備え、その希ガスはアルゴン、ネオン、クリプトン、ヘリウム、ラドン、及びキセノンから成る群のうちの希ガスである。
第十態様を参照する第十一態様では、フッ素ガス混合物は、35%から最大40%の割合のフッ素と、1%から50%の割合の窒素と、30%から最大59%の割合の希ガスとを備える。
第十二態様に係る装置300は、エッチングステップとパッシベーションステップとを交互に続けて複数回行う深掘り反応性イオンエッチング(DRIE)を用いて基板302を異方的に構造化するための反応器301と、反応器301中にエッチングガス304を供給するためのガス流入口305とを備え、そのエッチングガス304としては、25%よりも多く最大40%の割合のフッ素と、1%から50%の割合の窒素と、30%から最大60%の割合の希ガスとを備えるフッ素ガス混合物が使用される。
第十二態様を参照する第十三態様によると、フッ素ガス混合物は、35%から最大40%の割合のフッ素と、1%から50%の割合の窒素と、30%から最大59%の割合の希ガスとを備える。
第十二態様又は第十三態様を参照する第十四態様によると、フッ素ガス混合物304は、アルゴン、ネオン、クリプトン、ヘリウム、ラドン、及びキセノンから成る群のうちの少なくとも一種の希ガスを備える。
第十二態様又は第十三態様を参照する第十五態様によると、フッ素ガス混合物304は希ガス成分としてアルゴンのみを備える。
第十二態様から第十五態様を参照する第十六態様によると、本装置300は、高周波数直接プラズマ中に反応性イオンを発生させるように構成されたプラズマ源303を備える。
第十六態様を参照する第十七態様によると、プラズマ源303は、3MHzから30MHzの周波数範囲内、好ましくは13MHzから15MHzの範囲内、特に好ましくは13.5MHzから13.6MHzの範囲内の短波周波数帯の励起周波数で誘導結合又は容量結合された高周波数直接プラズマ中に反応性イオンを発生させるように構成されている。
第十二態様から第十六態様を参照する第十八態様によると、本装置300は、0.3GHzから3GHzの周波数範囲内、好ましくは0.8GHzから2.6GHzの周波数範囲内、特に好ましくは2.45GHzの周波数のマイクロ波周波数帯の励起周波数で高周波数プラズマ中に反応性イオンを発生させるように構成されたプラズマ源303を備える。
第十六態様から第十八態様を参照する第十九態様によると、プラズマ源303は、マトリクス状に規則的に分布して平坦に配置された複数の個別に制御可能なマイクロ波源を備える。
Both
Additional embodiments and aspects of the invention are described below, but can be used individually or in combination with any of the features, functions, and details described herein.
According to the first aspect, the etching method comprises anisotropically structuring the
According to a second embodiment, which refers to the first embodiment, the fluorine gas mixture is a 35% to a maximum of 40% proportion of fluorine, a 1% to 50% proportion of nitrogen and a 30% to a maximum proportion of 59% of the rare gas. With gas.
According to a third aspect referring to the first aspect or the second aspect, the fluorine gas mixture comprises a noble gas in the group consisting of argon, neon, krypton, helium, radon, and xenon.
According to a fourth aspect referring to the first aspect or the second aspect, the fluorine gas mixture comprises argon as a noble gas component.
According to a fifth aspect refers to the fourth aspect of the first embodiment, the passivation step comprises applying a passivation layer on the
According to a sixth aspect referring to the first aspect to the fifth aspect, the method comprises generating reactive ions in the high frequency direct plasma.
According to a seventh aspect, which refers to the sixth aspect, the method comprises a shortwave frequency band in the frequency range from 3 MHz to 30 MHz, preferably in the range from 13 MHz to 15 MHz, particularly preferably in the range from 13.5 MHz to 13.6 MHz. Generating reactive ions in a high frequency direct plasma that is inductively or capacitively coupled at the excitation frequency of.
According to an eighth aspect referring to the first aspect to the sixth aspect, the method is in the frequency range of 0.3 GHz to 3 GHz, preferably in the frequency range of 0.8 GHz to 2.6 GHz, particularly preferably 2.45 GHz. Generating reactive ions in the high frequency plasma at an excitation frequency in the microwave frequency band of
According to a ninth aspect, which refers to the first aspect to the eighth aspect, the method comprises generating reactive ions and radicals, and generating more reactive ions than radicals during the first period. During the subsequent second period, more radicals are generated than reactive ions.
The tenth aspect is the use of a fluorine gas mixture for anisotropically structuring the
In the eleventh aspect, which refers to the tenth aspect, the fluorine gas mixture comprises 35% to a maximum of 40% fluorine, 1% to 50% nitrogen, and 30% to 59% rare. With gas.
An
According to a thirteenth aspect, which refers to the twelfth aspect, the fluorine gas mixture comprises a proportion of 35% to a maximum of 40% fluorine, a ratio of 1% to 50% of nitrogen, and a ratio of 30% to a maximum of 59%. With noble gas.
According to a fourteenth aspect referring to the twelfth aspect or the thirteenth aspect, the
According to the fifteenth aspect referring to the twelfth aspect or the thirteenth aspect, the
According to a sixteenth aspect referring to the twelfth aspect to the fifteenth aspect, the
According to the seventeenth aspect, which refers to the sixteenth aspect, the
According to the eighteenth aspect, which refers to the twelfth aspect to the sixteenth aspect, the
According to the nineteenth aspect, which refers to the sixteenth aspect to the eighteenth aspect, the
Claims (19)
エッチングステップとパッシベーションステップとを交互に続けて複数回行う深掘り反応性イオンエッチング(DRIE)を用いて基板(101、302)を異方的に構造化することを備え、
25%よりも多く最大40%の割合のフッ素と、1%から50%の割合の窒素と、30%から最大60%の割合の希ガスとを備えるフッ素ガス混合物がエッチングに使用される、方法。 An etching method comprising:
Comprising anisotropically structuring the substrate (101, 302) using deep reactive ion etching (DRIE) in which etching steps and passivation steps are alternately performed a plurality of times,
A method in which a fluorine gas mixture comprising more than 25% up to 40% proportion of fluorine, 1% to 50% proportion of nitrogen and 30% to up to 60% proportion of noble gas is used for etching. .
前記反応器(301)中にエッチングガス(304)を供給するためのガス流入口(305)とを備え、25%よりも多く最大40%の割合のフッ素と、1%から50%の割合の窒素と、30%から最大60%の割合の希ガスとを備えるフッ素ガス混合物が前記エッチングガス(304)として使用される、装置(300)。 A reactor (301) for anisotropically structuring the substrate (302) using deep reactive ion etching (DRIE) in which etching steps and passivation steps are alternately performed a plurality of times;
A gas inlet (305) for supplying an etching gas (304) into the reactor (301), more than 25% up to 40% fluorine and 1% to 50% An apparatus (300), wherein a fluorine gas mixture comprising nitrogen and a noble gas in a proportion of 30% up to 60% is used as the etching gas (304).
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016220248.0 | 2016-10-17 | ||
DE102016220248.0A DE102016220248A1 (en) | 2016-10-17 | 2016-10-17 | APPARATUS AND METHOD FOR ANISOTROPIC DRY EQUIPMENT FLUORESCENT MIXING |
PCT/EP2017/076265 WO2018073135A1 (en) | 2016-10-17 | 2017-10-16 | Device and method for anisotropic deep reactive-ion etching with a fluorine gas mixture |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019532512A true JP2019532512A (en) | 2019-11-07 |
Family
ID=60120044
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019520534A Pending JP2019532512A (en) | 2016-10-17 | 2017-10-16 | Apparatus and method for anisotropic DRIE etching using fluorine gas mixture |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20190244827A1 (en) |
EP (1) | EP3526812B1 (en) |
JP (1) | JP2019532512A (en) |
KR (1) | KR102316457B1 (en) |
CN (1) | CN110114860A (en) |
DE (1) | DE102016220248A1 (en) |
WO (1) | WO2018073135A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021200431A1 (en) * | 2021-01-19 | 2022-07-21 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Method for forming a trench in a first semiconductor layer of a multilayer system |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4241045C1 (en) * | 1992-12-05 | 1994-05-26 | Bosch Gmbh Robert | Process for anisotropic etching of silicon |
DE19641288A1 (en) * | 1996-10-07 | 1998-04-09 | Bosch Gmbh Robert | Process for anisotropic plasma etching of various substrates |
JP4073204B2 (en) * | 2001-11-19 | 2008-04-09 | 株式会社荏原製作所 | Etching method |
US6821901B2 (en) * | 2002-02-28 | 2004-11-23 | Seung-Jin Song | Method of through-etching substrate |
US6897155B2 (en) * | 2002-08-14 | 2005-05-24 | Applied Materials, Inc. | Method for etching high-aspect-ratio features |
DE10331526A1 (en) * | 2003-07-11 | 2005-02-03 | Infineon Technologies Ag | A method of anisotropically etching a recess in a silicon substrate and using a plasma etching |
CN101466873B (en) * | 2006-04-10 | 2012-09-26 | 苏威氟有限公司 | Etching process |
EP2235742B1 (en) * | 2007-12-21 | 2020-02-12 | Solvay Fluor GmbH | Process for the production of microelectromechanical systems |
KR101504532B1 (en) * | 2012-03-09 | 2015-03-24 | 주식회사 윈텔 | Plasma Processing Method And Substrate Prosessing Apparatus |
US9659788B2 (en) * | 2015-08-31 | 2017-05-23 | American Air Liquide, Inc. | Nitrogen-containing compounds for etching semiconductor structures |
-
2016
- 2016-10-17 DE DE102016220248.0A patent/DE102016220248A1/en not_active Ceased
-
2017
- 2017-10-16 EP EP17784936.1A patent/EP3526812B1/en active Active
- 2017-10-16 WO PCT/EP2017/076265 patent/WO2018073135A1/en active Application Filing
- 2017-10-16 CN CN201780077987.9A patent/CN110114860A/en active Pending
- 2017-10-16 KR KR1020197014255A patent/KR102316457B1/en active IP Right Grant
- 2017-10-16 JP JP2019520534A patent/JP2019532512A/en active Pending
-
2019
- 2019-04-16 US US16/385,345 patent/US20190244827A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102316457B1 (en) | 2021-10-22 |
WO2018073135A1 (en) | 2018-04-26 |
DE102016220248A1 (en) | 2018-04-19 |
CN110114860A (en) | 2019-08-09 |
US20190244827A1 (en) | 2019-08-08 |
EP3526812B1 (en) | 2020-07-29 |
EP3526812A1 (en) | 2019-08-21 |
KR20190065428A (en) | 2019-06-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1793418B1 (en) | Etching method and system | |
JP5207406B2 (en) | Plasma processing method | |
US6924235B2 (en) | Sidewall smoothing in high aspect ratio/deep etching using a discrete gas switching method | |
JP2012142495A (en) | Plasma etching method and plasma etching apparatus | |
JP2010021442A (en) | Plasma processing method and apparatus | |
JP5367689B2 (en) | Plasma processing method | |
JP2019532512A (en) | Apparatus and method for anisotropic DRIE etching using fluorine gas mixture | |
KR20090031183A (en) | Plasma etching method of sample | |
JP6228860B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JP5065726B2 (en) | Dry etching method | |
JP4318581B2 (en) | Semiconductor device manufacturing method and manufacturing apparatus | |
JP2007141918A (en) | Dry etching method | |
JP5154013B2 (en) | Dry etching method | |
CN108133888B (en) | Deep silicon etching method | |
JP4958658B2 (en) | Plasma processing method | |
JP5284679B2 (en) | Plasma etching method | |
Lai et al. | Scalloping minimization in deep Si etching on Unaxis DSE tools | |
YiHan et al. | Reactive Ion Etching and Deep Reactive Ion Etching Processes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190613 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190613 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200709 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200713 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20201007 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210113 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20210201 |